Las tecnologías de la información y la comunicación integradas en un modelo constructivista para la enseñanza de las ciencias

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(1)UNIVERSIDAD DE BURGOS PROGRAMA INTERNACIONAL DE DOCTORADO ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS. Departamento de Didácticas Específicas. LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN INTEGRADAS EN UN MODELO CONSTRUCTIVISTA PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS. TESIS DOCTORAL. B. NORA VALEIRAS ESTEBAN. Burgos, enero de 2006.

(2) © Universidad de Burgos I.S.B.N.: 978-84-96394-69-8 Depósito Legal: BU.-221-2007.

(3) PROGRAMA INTERNACIONAL DE DOCTORADO ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS. Departamento de Didácticas Específicas. Universidad de Burgos. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN INTEGRADAS EN UN MODELO CONSTRUCTIVISTA PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS. B. NORA VALEIRAS ESTEBAN. Tesis Doctoral realizada por Dª B. Nora Valeiras Esteban, para optar al Grado de Doctor por la Universidad de Burgos, bajo la dirección del Dr. Jesús Ángel Meneses Villagrá.. Burgos, enero de 2006.

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(5) RESUMEN. La educación contemporánea considera al constructivismo como la postura dominante en la que se basa la conceptualización de los procesos de enseñanza y de aprendizaje. Centrándonos en este marco teórico, se ha podido identificar tres vertientes que nutren nuestro trabajo, tales como la perspectiva sociocultural de Lev Vygotsky, el aprendizaje significativo de David Ausubel y el enfoque la Enseñanza para la Comprensión apoyado en la teoría de las inteligencias múltiples de Howard Gardner. En todos los casos, nuestra propuesta toma algunas ideas fundamentales de estos modelos tratando de integrarlas como ejes estructurantes de los aprendizajes constructivistas y la enseñanza en línea para lo cual se analizan ciertas características que definen una serie de postulados que sirven de base en el desarrollo del nuevo modelo que proponemos. En esta tesis se formula un modelo teórico que se denomina “Modelo Constructivista para la Enseñanza de las Ciencias en Línea” (que abreviamos como MoCEL), para lo cual se plantean sus objetivos, se delimitan seis dimensiones de análisis necesarias para su desarrollo y se propone una metodología de trabajo organizada en cuatro etapas. Para comenzar el diseño y desarrollo de una aplicación concreta en el marco de MoCEL, es imprescindible llevar a cabo la etapa de investigación diagnóstica, con el fin de caracterizar la dimensión contextual propuesta para nuestro modelo a través de tres investigaciones. La primera indaga ciertas características del perfil docente, determinado por el marco teórico de la Enseñanza para la Comprensión (EpC) que adopta MoCEL. La segunda investigación que se expone recaba información acerca del sistema de apoyo tecnológico que poseen los docentes, como sobre las destrezas de los usuarios respecto a la computadora y sus programas. También son investigadas páginas Web referidas a los Residuos Sólidos Urbanos, como herramientas usadas para el desarrollo de este material. Para operativizar el MoCEL se lleva a cabo una propuesta tecnológica específica en CD-ROM acerca de los Residuos Sólidos Urbanos, que incluye una simulación computacional para la gestión de este problema ambiental. Se desarrolla la metodología de investigación evaluativa denominada CIPP, con los métodos que se aplican y la diversidad de instrumentos usados para llevar a cabo esta investigación. Se obtienen resultados y se interpretan teniendo en cuenta las dimensiones de análisis N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. i.

(6) propuestos por MoCEL para cada una de las fases de la investigación. Estos resultados, si bien no pueden generalizarse a otros desarrollos, proporcionan apreciaciones que ayudarán a mejorar este modelo y facilitarán futuras propuestas utilizando el MoCEL, en otras temáticas diferentes de las abordadas en esta tesis. Adicionalmente se realizó una evaluación de la simulación computacional para la gestión de los residuos sólidos (SiGRES) con el objetivo de detectar fortalezas y debilidades de este desarrollo y las posibilidades de aplicación en el aula.. ii. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(7) ABSTRACT. Contemporary education considers that constructivism is the predominant approach to be used as the basis of teaching and learning. Within this theoretical framework, the main sources for this thesis have been identified as the socio-cultural perspective of Lev Vygotsky, the theory of significant learning of David Ausubel, and the approach of Teaching for Understanding, which emerges from the theory of multiple intelligences of Howard Gardner. Our research takes some of the fundamental ideas of those authors and attempts to integrate them as the structural axis of constructivist learning and on-line teaching. A theoretical model named as “Constructivist Model for On-line Science Teaching” (or MoCEL) is presented in this thesis. The objectives, the six dimensions of analysis that are necessary to implement it, and a methodology based in four steps, are proposed for this model. The design and development of a new application within MoCEL requires a diagnostic work to characterize the dimension of context considered by the model; this is performed in three steps. The first investigates the main features of the teacher’s profile, as required by the theoretical framework of Teaching for Understanding which has been incorporated into MoCEL. The second considers the technological support that the teachers have and their computational skills. Finally, the available web pages about Solid Waste have been investigated in order to identify their usefulness as resources to be incorporated in a new teaching material. A specific educational module is developed in this thesis on Municipal Solid Waste based on MoCEL, which includes a computer simulation of the management of this environmental problem (called SiGRES). A methodology of evaluation research, known as CIPP, is applied in this research. The results are organized using the dimensions of MoCEL for each one of the steps of the research. Although the results cannot be directly extended to all developments in different contexts, they help to refine the present module and to facilitate new developments in other areas of Science. The computer simulation SIGRES was also evaluated in order to identify its strengths and weaknesses and the possibilities of its use in classroom.. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. iii.

(8) Pensé que Argos y yo participábamos de universos distintos; pensé que nuestras percepciones eran iguales, pero que Argos las combinaba de otra manera y construía con ella otros objetos... ...Oh! dicha de entender, mayor que la de imaginar o la de sentir! Jorge Luis Borges, El Aleph.. iv. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(9) Agradecimientos Por su dedicación y esfuerzo a mi director Jesús Meneses Villagrá. A los directores del programa Marco Antonio Moreira y Concesa Caballero Sahelices, por habernos brindado esta esperada oportunidad. A la Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, de la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina; en especial al Departamento de Enseñanza de la Ciencia y la Tecnología, por el apoyo recibido de mis colegas, Liliana Crocco, Gertrudis Campaner, Cecila Estrabou y Mónica Gallino. A las investigadoras Wanda Rodríguez Arocho y Elinor Bisig por sus opiniones, sugerencias y aportes. Quiero expresar mi gratitud a Mirta Elizabeth González, quien me brindó su conocimiento y amistad incondicional. A mis ex estudiantes y ahora profesoras Maricel Occelli y Carla Coutsier, por su colaboración, alegría y siempre buena disposición. Hago extensivo mi agradecimiento a las docentes que confiaron en nuestras propuestas y colaboraron con este trabajo. A Florencia Mariano que con presteza y rapidez realizó la tarea de desgrabación. A Isabel Nájera, por su minucioso trabajo de programación y la colaboración de Héctor Duval López en la traducción del programa de simulación del lenguaje MAPLE a VISUAL BASIC. A Gonzalo, Carol y Thomas, a Diego y Mariana, a Fernanda y Maximiliano y a Federico por todo el cariño y el tiempo que podríamos haber compartido. En especial a Luis A. Godoy por la paciencia y dedicación para escuchar mis dudas, brindándome su voluntad y larga experiencia como investigador. A Elizabeth, por enseñarme el camino de la introspección. A todos mis estudiantes que me han permitido soñar con un mundo mejor. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. v.

(10) vi. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(11) ÍNDICE GENERAL RESUMEN...................................................................................................................... I ABSTRAC .................................................................................................................... III AGRADECIMIENTOS ................................................................................................... V ÍNDICE..........................................................................................................................VII CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN ................................................................................... 1 1.1 MOTIVACION ..................................................................................................................... 2 1.2 PROBLEMAS Y PREGUNTAS QUE GUÍAN LA INVESTIGACIÓN................................... 6 1.3 PROPÓSITOS Y OBJETIVOS............................................................................................ 8 1.4 IMPORTANCIA DEL PROBLEMA ...................................................................................... 9 1.5 LIMITACIONES DEL ESTUDIO........................................................................................ 10 1.6 CONTENIDOS DE LA TESIS ........................................................................................... 12 1.7 DIAGRAMA INTEGRADOR.............................................................................................. 16. CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO. EL CONSTRUCTIVISMO Y EL APRENDIZAJE EN LÍNEA ................................................................................................................. 17 2.1 LEV VYGOTSKY Y LA ESCUELA HISTÓRICA CULTURAL ........................................... 18 2.2 DAVID AUSUBEL Y EL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO ............................................... 21 2.2.1 Aprendizaje significativo y aprendizaje mecánico ................................................... 24 2.2.2 Aprendizaje por recepción y por descubrimiento .................................................... 26 2.2.3 Tipos de aprendizaje ............................................................................................... 27 2.2.4 La asimilación.......................................................................................................... 29 2.3 HOWARD GARDNER, INTELIGENCIAS MÚLTIPLES Y LA PROPUESTA DE ENSEÑANZA PARA LA COMPRENSIÓN ...................................................................... 31 2.4 POSTULADOS DE BASE PARA EL MODELO................................................................ 37. CAPÍTULO 3 CARACTERÍSTICAS Y ANTECEDENTES DE LA ENSEÑANZA EN LÍNEA .................................................................................................................... 41 3.1 CARACTERÍSTICAS DE LA ENSEÑANZA CON TIC...................................................... 3.2 UTILIZACIÓN DE LOS RECURSOS TECNOLÓGICOS.................................................. 3.3 ALGUNAS PROPUESTAS EXISTENTES PARA EL APRENDIZAJE EN LÍNEA ............ 3.3.1 Modelo Concord ...................................................................................................... 3.3.2 Aprendizaje Distribuido............................................................................................ 3.3.3 Modelo Pedagógico UOC........................................................................................ 3.4 APLICACIONES PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EN LÍNEA....................... 3.4.1 Aprendizaje basado en la indagación ..................................................................... 3.4.2 Modelos en los cuales se incorpora la metacognición ........................................... 3.4.3 Ambientes virtuales de modelaje y simulación........................................................ 3.4.4 Modelos basados en el aprendizaje colaborativo .................................................... N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 42 45 48 48 49 52 54 55 62 65 71. vii.

(12) 3.4.5 Redes para la enseñanza en línea.......................................................................... 74 3.4.6 Otros desarrollos ..................................................................................................... 75 3.5 ANTECEDENTES ESPECÍFICOS PARA RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS................. 78. CAPÍTULO 4. FORMULACIÓN DE UN MODELO CONSTRUCTIVISTA PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS ........................................................................ 81 4.1 OBJETIVOS DEL MODELO ............................................................................................. 82 4.2 DIMENSIONES DE ANÁLISIS DEL MODELO................................................................. 88 4.2.1 Dimensión contextual .............................................................................................. 88 4.2.2 Dimensión multimedial ............................................................................................ 92 4.2.3 Dimensión pedagógica didáctica............................................................................. 95 4.2.4 Dimensión cognitiva .............................................................................................. 100 4.2.5 Dimensión epistemológica..................................................................................... 102 4.2.6 Dimensión comunicacional.................................................................................... 103 4.3 ETAPAS DEL MODELO ................................................................................................. 104 ANEXO 4.1 INTEGRACIÓN DE LAS DIMENSIONES DE ANÁLISIS .................................. 109. CAPÍTULO 5 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN EVALUATIVA ............................. 111 5.1 ELECCIÓN DE LA METODOLOGÍA .............................................................................. 5.2 ESTUDIOS EVALUATIVOS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ..... 5.2.1 Evaluación del contexto......................................................................................... 5.2.2 Evaluación de entrada (input)................................................................................ 5.2.3 Evaluación del proceso ......................................................................................... 5.2.4 Evaluación de producto .......................................................................................... 112 115 115 116 117 119. CAPÍTULO 6 PRIMERA INVESTIGACIÓN DIAGNÓSTICA: IDEAS DOCENTES SOBRE LA COMPRENSIÓN, RECURSOS TECNOLÓGICOS Y DESTREZAS DE LOS USUARIOS ................................................................................................. 123 6.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 124 6.2 ANTECEDENTES ........................................................................................................... 126 6.3 IDEAS DE LOS DOCENTES ACERCA DE LA COMPRENSIÓN.................................... 129 6.3.1 Muestra y recolección de datos............................................................................. 129 6.3.2 Resultados............................................................................................................. 130 6.4 RELACIÓN DE LOS DOCENTES CON LAS TIC........................................................... 136 6.4.1 Tratamiento de los datos ....................................................................................... 136 6.4.2 Resultados............................................................................................................. 138 6.4.3 Uso y disponibilidad de la computadora y programas de computación ................ 139 6.4.4 La capacitación de los docentes con TIC.............................................................. 142 6.4.5 Opiniones sobre las TIC ......................................................................................... 144 6.5 CONCLUSIONES............................................................................................................ 145 ANEXO 6.1 Cuestionario para conocer el sistema de apoyo tecnológico que poseen los docentes....................................................................................................... 149 viii. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(13) CAPÍTULO 7 SEGUNDA INVESTIGACION DIAGNÓSTICA: CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS DE PÁGINAS WEB SOBRE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS ............................................................................................... 153 7.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 7.2 ENUNCIADOS TEÓRICOS Y ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN.................. 7.2.1 Estudio del lenguaje en la obra de van Dijk .......................................................... 7.2.2 El lenguaje de la ciencia........................................................................................ 7.2.3 Tipos de discurso .................................................................................................. 7.2.4 Nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación .................................. 7.3 MATERIAL Y MÉTODO .................................................................................................. 7.4 RESULTADOS................................................................................................................ 7.4.1 Dimensión de procedencia .................................................................................... 7.4.2 Dimensión lingüística............................................................................................. 7.4.3 Dimensión cognitiva .............................................................................................. 7.4.4 Dimensión Contextual ........................................................................................... 7.5 CONCLUSIONES ............................................................................................................ 154 155 156 159 160 162 165 167 167 168 170 170 171. ANEXO 7.1 Páginas Web evaluadas.................................................................................... 174 ANEXO 7.2 Planilla de catalogación para analizar páginas Web de contenido científico .... 175. CAPÍTULO 8 DISEÑO Y DESARROLLO DE UN MÓDULO EN LÍNEA SOBRE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS............................................................................ 177 8.1 ETAPA DE DISEÑO Y DESARROLLO .......................................................................... 178 8.1.1 Dimensión de multimedia ...................................................................................... 182 8.1.2 Dimensión pedagógica-didáctica ........................................................................... 199 8.1.3 Dimensión cognitiva .............................................................................................. 198 8.1.4 La dimensión epistemológica ................................................................................ 200 8.1.5 La dimensión comunicacional ............................................................................... 201 8.2 EL VIDEO COMO UNA ESTRATEGIA ESPECIAL ........................................................ 203 8.3 UNA SIMULACIÓN COMPUTACIONAL PARA LA GESTIÓN DE LOS RSU ................ 204 8.3.1 Sistema de manejo de residuos sólidos urbanos considerado ............................. 205 8.3.2 Definición de la población en la simulación............................................................ 206 8.3.3 Componentes de los RSU ..................................................................................... 209 8.3.4 Definición de la Disposición Final de los RSU ...................................................... 210 8.3.5 Ingreso de datos y ejecución de la simulación...................................................... 211 8.3.6 Resultados del proceso de simulación.................................................................. 214 8.3.7 Uso de la simulación ............................................................................................. 215. CAPÍTULO 9 EVALUACION Y RESULTADOS DE LA PROPUESTA .................... 217 9.1 RESULTADOS DE LA EVALUACION DE ENTRADA..................................................... 9.1.1 Evaluación del CD-ROM a través del juicio de expertos ...................................... 9.1.2 Evaluación de aspectos particulares de los docentes-alumnos............................ 9.1.3 El conocimiento previo de los docentes-alumnos .................................................. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 218 220 226 237. ix.

(14) 9.2 RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DEL PROCESO .................................................. 9.2.1 Registro de la marcha del curso mediante diarios de clase.................................. 9.2.2 Evaluación del proceso de aprendizaje de los participantes ................................ 9.2.3 Evaluación de la comunicación ............................................................................. 9.3 RESULTADOS DE EVALUACIÓN DE PRODUCTO...................................................... 9.3.1 Evaluación del curso hecha por los participantes ................................................. 9.3.2 Evaluación de las dimensiones del modelo .......................................................... 9.3.3 Evaluación final de los aprendizajes ..................................................................... 9.4 EVALUACIÓN DE LA SIMULACIÓN COMPUTACIONAL (SIGRES) ............................ 9.5 CONCLUSIONES............................................................................................................. 245 247 259 267 278 278 286 291 297 299. ANEXO 9.1 Cuestionario de opinión de expertos sobre del CD-ROM de RSU ................... 303 ANEXO 9.2 Planilla sobre temas o contenidos a ser tratados en el módulo........................ 305 ANEXO 9.3 Planilla para procesar datos de temas o contenidos ........................................ 306 ANEXO 9.4 Cuestionario inicial sobre conocimiento previo de los participantes referidos a los RSU........................................................................................................... 308 ANEXO 9.5 Cuestionario para indagar contenidos actitudinales ......................................... 309 ANEXO 9.6 Respuestas actitudinales de los docentes ....................................................... 310 ANEXO 9.7 Cuestionario de opinión para la evaluación cualitativa del curso ..................... 315 ANEXO 9.8 Cuestionario de opinión de los estudiantes sobre las dimensiones propuestas para el módulo de RSU ..................................................................................... 316 ANEXO 9.9 Cálculo de índices por indicador y por dimensión............................................. 318 ANEXO 9.10 Evaluación final sobre conceptos referidos a los RSU ................................... 322 ANEXO 9.11 Problemas para resolver con SIGRES............................................................ 323. CAPÍTULO 10 CONCLUSIONES, APORTES Y RECOMENDACIONES .............. 329 10.1 RESEÑA DE LA INVESTIGACIÓN............................................................................... 10.2 APORTES Y ASPECTOS ORIGINALES DE LA TESIS............................................... 10.3 PRINCIPALES RESULTADOS Y CONCLUSIONES ................................................... 10.4 RECOMENDACIONES PARA TRABAJO FUTURO ..................................................... 329 332 335 346. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 349. x. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(15) Capítulo 1 INTRODUCCIÓN. En esta tesis se formula un modelo teórico, que se denomina “Modelo Constructivista para la Enseñanza de las Ciencias en Línea” (abreviado como MoCEL), en el que se delimitan seis dimensiones de análisis necesarias para su desarrollo y se propone una estructura o metodología de trabajo organizada en cuatro etapas. Para operativizar el modelo didáctico propuesto se ha elaborado un módulo con TIC (e-módulo)1 sobre la problemática los Residuos Sólidos Urbanos (RSU), que incluye un CD-ROM -donde se proporciona información relevante sobre los RSU, un conjunto de actividades secuenciadas según el modelo didáctico, un video para sensibilizar a los alumnos en el tema y una simulación computacional para la gestión de este problema ambiental- y la utilización de una plataforma virtual de libre acceso (Moodle) como andamiaje para la comunicación entre los integrantes del Curso y con sus tutores. 1. Con el nombre de e-módulo se designa a una estructura diseñada para facilitar el proceso de enseñanza y aprendizaje en línea, que abarca la propuesta didáctica, los recursos tecnológicos y las actividades para la comunicación.. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 1.

(16) Capítulo 1. Introducción. Posteriormente se realiza una prueba exploratoria del e-módulo -desarrollado para la formación continua de docentes de Ciencias- para valorar su utilidad y calidad a través de una metodología de investigación evaluativa. Los resultados obtenidos permiten detectar si se cumplen las metas y objetivos planteados, si se favorece la construcción de conocimiento en los docentes y si se ajustan los recursos y actividades programadas a las dimensiones del MoCEL, todo ello con fines de mejora continua.. 1.1 MOTIVACION En las formas tradicionales de la Enseñanza de las Ciencias se destaca la transmisión de la información por medio del docente, quien posee y estructura el conocimiento, mientras que los estudiantes actúan como receptores de esa información en un ambiente de clase presencial. El ritmo de trabajo lo impone el profesor, dedicando la mayor parte de su tiempo al dictado de las lecciones. Se supone que los contenidos permanecen relativamente estables y son presentados como una serie de verdades y leyes científicas. Este modelo está basado en la teoría conductista del aprendizaje, y ha sido estudiado desde una óptica crítica durante los últimos cuarenta años, poniéndose en relieve sus limitaciones y falencias. En la actualidad, esas formas de enseñanza se consideran totalmente fuera de las tendencias aceptadas en diversas disciplinas, incluyendo la Enseñanza de las Ciencias. Por el contrario, la investigación en la Enseñanza de las Ciencias ha consolidado líneas de trabajo globalmente conocidas como tendencias constructivistas, cuyos resultados permiten, cada vez más, comprender y mejorar las formas de enseñar y aprender. En general, esta propuesta establece que la mayor parte de lo que entendemos y aprendemos es construido por el sujeto y “ya no se trata de dar respuestas a estímulos, ni al producto del arreglo de las contingencias de refuerzo, sino a complejas elaboraciones resultantes de interacciones con el medio ambiente físico y sociocultural en las que intervienen estructuras y procesos mentales” (Rodríguez Arocho, 1998). Desde este enfoque, el aprendizaje es el resultado de fuerzas internas y de la relación entre el sujeto y el contexto que intercambian información.. 2. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(17) Capítulo 1. Introducción. A grandes rasgos, las características de un marco teórico constructivista de referencia pueden sintetizarse mediante los siguientes enunciados (Gil Pérez, 1994; Pozo y Gómez Crespo,1998; Perales Palacios y Cañal de León, 2000): • El aprendizaje implica transformar la mente de quien aprende. • Los conocimientos previos de los estudiantes son importantes, de manera tal que se puedan adaptar o asimilar para llegar a un conocimiento nuevo. • Los procesos de negociación de significados deben de ser propiciados a través de un ambiente de aprendizaje adecuado. • La aplicación de los nuevos conocimientos, el pensamiento crítico y creativo y, sobre todo, las destrezas de investigación -como la resolución de problemas- son los principales procedimientos de la Enseñanza de las Ciencias. De manera contemporánea a estos cambios en las concepciones educativas, han ocurrido dos tendencias de fuertes impacto. En primer lugar, hemos presenciado una revolución en las comunicaciones y en la utilización intensiva de los nuevos medios tecnológicos, que han producido una vigorosa dinámica de cambio en la sociedad en general y particularmente en los escenarios tradicionales de la educación (UNESCO, 2003). Específicamente las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) traen consecuencias notables para la enseñanza y el aprendizaje, entre las que se destacan las señaladas por Cebrián (2003), Litwin (2000), Cabero Almenara (1996) y Monereo (2005), tales como: •. La noción del tiempo y del espacio es distinta; se crea un nuevo lugar en el cual se establecen formas de interacción, en el que las barreras del tiempo y la distancia física han sido superadas.. •. Las identidades personales se presentan ausentes o diluidas, de tal manera que es imposible reconocer con certeza al “otro”.. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 3.

(18) Capítulo 1. Introducción. •. Se establecen diferentes formas de acceder al conocimiento, de promover su circulación, construcción y apropiación.. •. La negociación de significados de aprendizaje se establece a través de otras estrategias en las cuales los materiales juegan un papel dominante.. •. Los roles y las relaciones entre docentes y alumnos son diferentes a los concebidos por la educación presencial, de tal forma que las posiciones jerárquicas ya no se distinguen.. Estos elementos muestran una interesante perspectiva en la cual se necesitan plantear nuevos modelos de enseñaza y aprendizaje que consideren marcos teóricos que den cabida a estas condiciones. Una segunda revolución ha ocurrido asociada a la vertiginosa producción de conocimientos científicos. La situación de cambio continuo en la que se encuentran las ciencias experimentales con respecto a un cuarto de siglo atrás, tiene consecuencias importantes para los docentes de ciencias, quienes enfrentan serias dificultades para seguir los adelantos conceptuales más importantes en este precipitado escenario. Esto hace necesaria la actualización y perfeccionamiento permanente, para que los docentes puedan transferir los nuevos conocimientos a las aulas. En este sentido, tanto las instituciones educativas que imparten títulos académicos como los centros el perfeccionamiento continuo de los docentes, precisan crear ambientes de aprendizaje diferentes a los utilizados hasta el presente, incluyendo nuevas formas de enseñanza en las que se integren de manera efectiva el uso de las tecnologías de la información y comunicación con un el contenido científico actualizado. Para incorporar los recursos informáticos en la Enseñanza de las Ciencias, se requiere fortalecer el perfeccionamiento permanente de los docentes, a través del diseño y la implementación de programas de formación que permitan la construcción del conocimiento por medio de herramientas informáticas. Una forma de llevar adelante un programa con estas características es definir las bases teóricas que lo sustentan y desarrollar marcos operativos del diseño curricular, materiales y medios didácticos en ciencias, que admitan transferir. 4. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(19) Capítulo 1. Introducción. conocimientos disciplinares específicos, integrando las TIC como soportes mediáticos. Por otra parte, se busca enfrentar los cambios señalados mediante la incorporación de cursos que emplean las TIC en la formación de docentes. Como tradicionalmente la formación de los docentes ha estado centrada en exposiciones de contenidos que responden a modelos conductistas, entonces es lógico pensar que este mismo enfoque pueda ser transferido a los cursos que emplean otros estilos de comunicaciones y nuevos medios tecnológicos (por ejemplo, cursos que se llevan a cabo por medio de Internet), transformando los materiales de instrucción en simples textos electrónicos que propician un conocimiento reproductivo. Esa tendencia también estaría motivada por las limitadas posibilidades que permiten los actuales sistemas tecnológicos de bajo costo, ya que esta condición restringe el uso de una amplia gama de estrategias multimediales. De manera que la suma de las formas tradicionales de enseñanza más las TIC no representan una solución viable para las necesidades de la Enseñanza de las Ciencias del Siglo XXI. Es por ello que se necesita la creación de nuevos desarrollos que combinen las tendencias constructivistas con las tecnologías de la información y la comunicación, lo que no es algo trivial sino que constituye en la actualidad un gran desafío. A partir de esta situación, surge el problema de cómo usar los recursos informáticos para que contribuyan a la construcción del conocimiento de los estudiantes y por otra parte, cómo se estructura la función de la virtualidad en este contexto. La complejidad de este desafío está en parte dada por el carácter interdisciplinario de la tarea, que combina aspectos tecnológicos, psicológicos, pedagógico-didácticos, cognitivos, epistemológicos y comunicacionales. Esto explica que en la mayoría de los desarrollos que se encuentran hoy en día, no se contemple este carácter complejo y se simplifique el problema a una o dos de sus dimensiones, o como señala Bartolomé (1999) “los desarrollos de programas mutimediales formativos están más preocupados por conseguir productos útiles que por seguir planteamientos teóricos que, en muchos casos, están ligados a concepciones limitadas del aprendizaje humano”. Afortunadamente, ya se cuenta en la actualidad con algunos desarrollos enfocados desde la investigación, como también se cuenta con recursos tecnológicos viables para el desarrollo de nuevos materiales que sirvan de. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 5.

(20) Capítulo 1. Introducción. apoyo a la formación de docentes, debido a que el hardware es cada vez más accesible a las instituciones y a las personas, y a que los programas computacionales tratan de ser “amigables” y comprensibles por usuarios sin preparación computacional intensiva. A partir de lo expuesto se plantean dos interrogantes iniciales; en primer lugar, ¿qué elementos son importantes considerar para estructurar un modelo de enseñanza y aprendizaje fundamentado en un marco teórico constructivista utilizando las TIC? y, en segundo lugar, ¿de qué manera se pueden transferir los elementos del modelo propuesto a una aplicación didáctica que use TIC? Para responder a estos interrogantes es primordial avanzar sobre propuestas innovadoras, desarrollando un modelo de enseñanza y aprendizaje con TIC que supere esta postura transmisora y permita que el sujeto de aprendizaje estructure su propia construcción del conocimiento, introduciendo la cultura tecnológica como una manera de responder al reto de este nuevo paradigma. Estos son los puntos de partida en los que se apoya la elaboración de esta tesis, preparada como parte de los requisitos para la obtención del grado de Doctor en Enseñanza de las Ciencias.. 1.2 PROBLEMAS Y PREGUNTAS QUE GUÍAN LA INVESTIGACIÓN Teniendo en cuenta las consideraciones señaladas, el problema central de investigación de esta tesis se puede sintetizar en la siguiente pregunta genérica: ¿Cómo definir un modelo didáctico que utilice las actuales tecnologías de la información y la comunicación, de tal manera que integre y satisfaga los principios constructivistas para la Enseñanza de las Ciencias? A partir de este problema, se derivan una serie de interrogantes: ¿Cuáles son los principales fundamentos de las corrientes constructivistas que se van a considerar para desarrollar el modelo didáctico?. 6. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(21) Capítulo 1. Introducción. ¿Cómo son las propuestas que se encuentran actualmente desarrolladas con TIC, en especial las referidas a la Enseñanza de las Ciencias? ¿Qué características específicas tiene la enseñanza y el aprendizaje a través de las TIC que inciden en el modelo planteado? ¿Qué objetivos, dimensiones y sintaxis identifican a un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias en línea? ¿Qué características del contexto son importantes para adecuar el diseño de los materiales al mismo? ¿Cuál es el pensamiento que poseen los docentes sobre el proceso de comprensión de los aprendizajes? ¿Cuál es la situación de los docentes con respecto al uso y a la disposición de los recursos tecnológicos? ¿Qué criterios de calidad hay que aplicar para analizar el material científico existente en páginas Web que sirvan de apoyo para estos desarrollos en línea? ¿Qué características deben tener los e-módulos diseñados para comprensión de conocimientos de acuerdo al marco teórico planteado?. la. ¿De qué forma se puede llevar a cabo la evaluación de un modelo didáctico con estas características que permita formular propuestas fundamentadas para su mejora continua? ¿Favorece el modelo didáctico propuesto el aprendizaje y la comprensión de tópicos científicos? Para responder a estos interrogantes, el presente trabajo explora un modelo didáctico que incorpora las TIC para favorecer la actualización y construcción del conocimiento, utilizando la enseñanza para la comprensión, el aprendizaje significativo y la interacción social como fuentes teóricas.. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 7.

(22) Capítulo 1. Introducción. 1.3 PROPÓSITOS Y OBJETIVOS Para responder a estas preguntas, en esta tesis nos hemos propuesto tres objetivos principales: • Formular un modelo didáctico constructivista para la Enseñanza de las Ciencias en línea. • Diseñar, desarrollar e implementar un módulo en línea (e-módulo), dirigido a la actualización y perfeccionamiento permanente de docentes, sobre la problemática de los Residuos Sólidos Urbanos. • Evaluar el modelo didáctico constructivista aplicado a temas científicos usando una metodología de investigación evaluativa. A partir de estos objetivos generales se proponen los siguientes objetivos específicos: • Analizar e integrar de manera pertinente los fundamentos teóricos de interacción social, aprendizaje significativo y de la enseñanza para la comprensión a nuestra propuesta. • Indagar sobre el estado del arte en el tema de la enseñanza con TIC. • Desarrollar un modelo con orientación constructivista para la Enseñanza de las Ciencias en línea. • Diagnosticar sobre las disponibilidades tecnológicas de los docentes y sus capacidades de uso en un contexto específico. • Investigar el pensamiento de los docentes sobre la comprensión del aprendizaje. • Definir criterios de calidad de páginas Web para ser usadas como materiales de apoyo en el e-módulo de RSU.. 8. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(23) Capítulo 1. Introducción. • Diseñar y desarrollar un e-módulo sobre Residuos Sólidos Urbanos acorde a los requerimientos del MoCEL propuesto. • Implementar el e-módulo de RSU en un Curso en línea con docentes de Ciencias para ensayar, evaluar y mejorar el MoCEL. • Evaluar los distintos componentes del e-módulo y su implementación a partir de las dimensiones propuestas en el modelo didáctico. • Apreciar una mejora en el aprendizaje y la comprensión de tópicos científicos a través de esta propuesta didáctica.. 1.4 IMPORTANCIA DEL PROBLEMA El problema que se aborda en esta tesis adquiere gran importancia a partir de diversas perspectivas. En primer lugar, al ser una problemática nueva hay escasos antecedentes teóricos sobre el tema, y en particular que estén adaptados al contexto Iberoamericano. Apenas existen estudios en la literatura especializada, encontrándose unos pocos desarrollos de programas especialmente estructurados para la formación docente con TIC. Por ello, creemos que este trabajo permite avanzar con propuestas innovadoras de enseñanza y aprendizaje con TIC que generen la construcción del conocimiento, dando la posibilidad de mejorar la calidad educativa con la introducción de estas nuevas formas de enseñar sostenidas en un modelo didáctico específicamente formulado para la enseñanza de las Ciencias en línea. La elaboración de un modelo que integre elementos de tres marcos teóricos del aprendizaje constructivista, como son los de Vygotsky, Ausubel y Gardner, significa la superación de los planteamientos lineales que en general se presentan en este tipo de enseñanza, lo que se considera un aporte para el campo de la Enseñanza de las Ciencias. Se han elegido a estos autores por ser representativos de las teorías constructivistas contemporáneas y porque de alguna manera, presentan aportes complementarios al fundamento teórico de nuestro estudio. En segundo lugar, un estudio de esta naturaleza contribuye a introducir las TIC en la Enseñanza de las Ciencias y de esta forma aproximar a los docentes a. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 9.

(24) Capítulo 1. Introducción. los debates sobre la importancia y utilización de estos recursos en la sociedad contemporánea. Así mismo, el conocimiento y uso de las TIC por los docentes permite que pueda ser transferido a sus propios estudiantes, acortando la distancia que se observa entre sus prácticas escolares y sociales con respecto al uso de estas tecnología (Turkle, 1997). Además, las herramientas tecnológicas utilizadas de manera no presencial brindan a los docentes una mayor posibilidad de acceso al conocimiento, factor importante para el desarrollo regional. También producen beneficios a aquellos que tienen escaso tiempo para la formación permanente y están limitados para desplazarse a los lugares de formación, ya sea por las grandes distancias geográficas, como por los costos económicos y de duración que insume su traslado. Otro aspecto que destaca la importancia de este trabajo radica en que la educación científica actual tiene como principal meta formar ciudadanos capaces de comprender acerca de cuestiones que relacionan la ciencia y la tecnología. El enfoque ambiental ha adquirido relevancia en los últimos años debido al incremento de los problemas medioambientales, siendo en este momento muy importante abordar en los temas científicos las relaciones existentes entre la Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente (CTSA) (Vilches y Gil Pérez, 2003; Solves y Vilches, 2004). En el caso de Argentina un problema ambiental importante es el originado por el incremento cada vez mayor de Residuos Sólidos Urbanos, hasta tal punto que más de un millón de personas se sostienen económicamente a través de actividades informales como son las de recoger y vender cartones, papeles, vidrios, metales, entre otros (Gobierno de Buenos Aires, 2004). Una situación como esta necesita de un compromiso educativo para la sostenibilidad formando a los docentes en estos contenidos para que puedan ser transferidos a sus estudiantes. Sumado a ello, la oferta de programas y cursos de formación en este tema no está sistematizado en los centros de formación docente. Por todo lo expuesto se considera relevante la elección de la problemática de los de los residuos urbanos y su gestión para experimentar y evaluar el modelo didáctico. Por lo que además, brinda la posibilidad de encontrar un nexo entre diferentes conceptos de las ciencias con aspectos de la vida cotidiana, favoreciendo así la transferencia a problemas reales.. 10. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(25) Capítulo 1. Introducción. 1.5 LIMITACIONES DEL ESTUDIO Es importante mencionar que hay una serie de dificultades que se muestran como limitantes a la hora de concluir este trabajo. Las TIC avanzan de una manera vertiginosa pero todavía no es posible plasmar algunas ideas e innovaciones debido a las propias restricciones que ellas imponen, lo que trae aparejado reservas para la elaboración de materiales didácticos con estas estrategias. Es de esperar que las TIC vayan evolucionando con el tiempo, de modo que se irán superando las restricciones que percibimos hoy día; pero al mismo tiempo surgirán nuevas dificultades y restricciones derivadas de nuevas expectativas. Por otra parte, es usual encontrar una infraestructura tecnológica básica no totalmente resuelta, sobre todo en un país en vías de desarrollo como es Argentina, donde se aplicará el trabajo empírico de esta tesis. En la formación de los docentes habitualmente se mantienen estructuras tradicionales y burocratizadas lo que significa que la introducción de un cambio profundo, como es el hecho de una propuesta no presencial en línea trae como consecuencias una serie de situaciones no previstas por las reglamentaciones de las entidades formadoras y de los ministerios. Por ejemplo, se plantean cuestiones acerca de cómo se lleva a cabo el cálculo de horas que acreditan los docentes para su formación de acuerdo a este sistema. Otro aspecto que incide negativamente es la escasa investigación encontrada particularmente destinada a la formación permanente de docentes en temas científicos con TIC, por lo cual hay una tendencia a transferir experiencias y desarrollos cuyos objetivos primarios están dirigidos a los estudiantes, con el agravante de que los desarrollos en su mayoría están realizados en inglés. Por último, la globalización de la educación trae aparejado una homogenización de materiales, esperando que los mismos desarrollos tecnológicos puedan servir en cualquier situación, sin considerar la diversidad. Se necesita conocer la cosmovisión que emerge de los contextos locales para poder generar y configurar un sistema que ayude en la formación tecnológica, reconociendo las diferencias microculturales de los docentes y de los estudiantes. Para acotar el problema estudiado en esta tesis, se limitan los estudios mediante las siguientes observaciones:. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 11.

(26) Capítulo 1. Introducción. 1. La formulación del MoCEL se estructura considerando que su uso estará orientado a la formación permanente de los docentes. La tesis no abarca la formación de estudiantes de escuela de manera directa, sino que se concentra en la formación de formadores, esto es, maestros y profesores. 2. Las TIC que se utilizan en esta tesis son las que emplean en la actualidad la mayoría de los docentes en Argentina, nos referimos a una computadora personal de tipo medio, un software básico y a las formas de comunicación (email, foros, chats) que habitualmente se emplean en Internet, tanto en tiempo real como en tiempo diferido. Existen otras tecnologías y formas de comunicación, diferentes y más complejas de las abordadas aquí pero se consideran en la actualidad fuera del alcance de los docentes argentinos. 3. Las etapas diagnósticas y de implementación de los materiales se llevan a cabo en un medio social y cultural específico, el de profesores de Ciencias de Argentina.. 1.6 CONTENIDOS DE LA TESIS La presentación de esta tesis se ha organizado en nueve capítulos. La Introducción (capítulo 1) presenta un panorama global del desarrollo de la investigación; se señalan los propósitos, objetivos y problemas que orientan el trabajo, así como los motivos, las limitaciones y la importancia que generaron este estudio. El capítulo 2 contiene una revisión de la literatura del tema que se aborda y recoge los aspectos centrales que sustentan esta tesis, integrándolos en un marco teórico constructivista. Se desarrollan algunos supuestos de la teoría socio-cultural de Vygotsky (concretamente, se hace referencia a los conceptos de mediación e interacción de esta teoría); del aprendizaje significativo de Ausubel (de quien nos interesa el conocimiento previo de los estudiantes y la motivación para aprender) y por último, de la enseñanza para la comprensión de Gardner se rescata la importancia de los tópicos generativos, las metas y desempeños de comprensión y la evaluación diagnóstica continua. Estos. 12. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(27) Capítulo 1. Introducción. aspectos se articulan para definir postulados que sirven de base para construir un modelo para la Enseñanza de las Ciencias con TIC. En el tercer capítulo se definen las principales características de la enseñanza en línea y algunos modelos propuestos por instituciones educativas cuyos objetivos están centrados en la educación a distancia y se detalla una propuesta más genérica que es el “Aprendizaje Distribuido”, dada la importancia del uso de este modelo. Así mismo se profundiza en el estudio de los principales desarrollos encontrados para la Enseñanza de las Ciencias con la finalidad de mostrar el “estado del arte” en este campo. Para ello, se analizan desarrollos tecnológicos cuyos objetivos están centrados en la enseñanza concreta de las Ciencias Naturales y se clasifican, según la estrategia de aprendizaje dominante, en aquellos que hacen hincapié en la indagación, en la metacognición, en ambientes de modelaje y simulación y en el aprendizaje colaborativo. Se presentan estudios iberoamericanos, antecedentes personales y las búsquedas realizadas para el tema concreto de los Residuos Sólidos Urbanos. Se desarrolla, en el capítulo 4 de esta tesis, la formulación de un modelo específico denominado “Modelo Constructivista para la Enseñanza de las Ciencias en Línea” (MoCEL), apoyado en los supuestos teóricos desarrollados en el capítulo 2. Se define el sustrato epistemológico del modelo haciendo una breve revisión de las dos posturas dominantes que muestra la Didáctica de las Ciencias, y a continuación se enuncian los objetivos, dimensiones de análisis (con sus categorías e indicadores) y una propuesta metodológica de trabajo estructurada en cuatro etapas: diagnóstica, de diseño-desarrollo, de ejecución y de evaluación. En el capítulo 5 se propone una metodología de investigación evaluativa que abarca cuatro momentos: evaluación de contexto, de entrada o “input”, de proceso y de producto, denominada CIPP (Stufflebeam, 1987). Esta metodología permite evaluar las dimensiones del modelo y los aprendizajes desde un enfoque cualitativo con una serie de instrumentos tales como la evaluación por medio de expertos, pruebas diagnósticas, cuestionarios cerrados, entrevistas abiertas, estudio de diarios de clases, registro de comunicaciones establecidas en los foros, cuestionarios de opinión abiertos y cerrados y entrevistas en profundidad.. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 13.

(28) Capítulo 1. Introducción. El sexto capítulo desarrolla la etapa de diagnóstico del MoCEL a través de dos investigaciones realizadas con la finalidad de determinar el contexto específico en el que se implementará el modelo. En primer término, se plantea un estudio cualitativo sobre lo que piensan los docentes sobre la enseñanza para la comprensión y se completa con la presentación de dos antecedentes llevados a cabo con anterioridad y transferidos a este trabajo. Uno de ellos presenta los aspectos innovadores que poseen los docentes como condición necesaria para el uso de las TIC y el otro, analiza cómo logran los docentes generar contenidos interesantes y motivadores, organizados de una manera diferente para posibilitar la comprensión, lo que se desarrolla a través de una estrategia didáctica que permite definir “tópicos generativos”. En segundo lugar se investiga a través de un cuestionario la disponibilidad tecnológica de los docentes, sus capacidades de uso y destrezas, las posibilidades de formación que demandan y sus opiniones acerca de las TIC. Estos datos son necesarios para ajustar el modelo a la realidad de los docentes. En el capítulo 7 de la tesis se lleva a cabo una investigación en la que se estudia el discurso escrito de un grupo de páginas Web sobre el tema “Residuos Sólidos Urbanos”. Se definen categorías que permiten analizar el uso del lenguaje, la procedencia y el diseño de las páginas basadas en la propuesta de van Dijk (1997) y trabajos realizados dentro del marco de la Didáctica de las Ciencias. El método de investigación que se propone es descriptivo, utiliza técnicas cualitativas para determinar características de las páginas Web, de tal forma que se puedan seleccionar como materiales para ser usados en la generación de nuestro desarrollo. Se propone una metodología de análisis de calidad de estos materiales que puede ser utilizada en otros desarrollos que empleen Tecnologías de la Información y la Comunicación. El capítulo 8 refiere los aspectos generales del e-módulo sobre Residuos Sólidos Urbanos, en el que se aplica el MoCEL. Se definen sus principales características acordes a las dimensiones y etapas planteadas para el modelo, y se describen los detalles de la propuesta desarrollada en un CD-ROM y complementada con la plataforma Moodle. Se discuten dos recursos especiales usados en este desarrollo, que son un video que incorpora imágenes que evocan sensaciones hacia el problema de los residuos y una simulación. 14. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(29) Capítulo 1. Introducción. computacional para la gestión de los RSU. Esta última presenta algunos ejemplos y problemas de aplicación didáctica con distintos niveles de complejidad, lo que permite poner a prueba predicciones. El capítulo 9 muestra los resultados obtenidos de la investigación evaluativa del e-módulo, que aborda la problemática de los Residuos Sólidos Urbanos y está destinado a la formación continua de docentes. El capítulo tiene tres partes: en la primera se muestran los resultados correspondientes a la evaluación de entrada del CIPP, que se corresponde con las etapas de diseño-desarrollo y el primer momento de la etapa de implementación propuesta en el MoCEL. La segunda parte describe los resultados de la evaluación del proceso en el cual se lleva a cabo la ejecución de un Curso utilizando el e-módulo. Y en la tercera parte, se desarrollan los principales puntos con respecto a la evaluación de producto. Adicionalmente se realizó una evaluación de la simulación computacional para la gestión de los residuos sólidos (SiGRES). Finalmente, en el capítulo décimo se realiza una reseña de la investigación, se identifican los aportes y aspectos originales y se señalan las conclusiones generales de esta investigación, exponiendo una síntesis de los principales resultados alcanzados en todo el estudio, así como también los nuevos retos que surgen para futuros trabajos en el tema. En algunos capítulos se incluyen anexos que contienen información adicional, como plantillas utilizadas, cuestionarios, respuestas a preguntas, datos obtenidos, tablas, etc. Y, finalmente se incluyen las referencias bibliográficas utilizadas en el trabajo global. A continuación se muestra un diagrama conceptual a manera de síntesis del presente trabajo.. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 15.

(30) Capítulo 1. Introducción. 1.7 DIAGRAMA INTEGRADOR. Introducción Capítulo 1. Interacción social Vygotsky Capítulo 2. Aprendizaje significativo Ausubel Capítulo 2. Diagnóstico. Enseñanza para la Comprensión Gardner Capítulo 2. Características de las TIC Capítulo 3. Formulación del MoCEL. Etapas. Antecedentes y desarrollos con TIC Capítulo 3. Multimedial Dimensiones. Capítulo 4. Diseñodesarrollo. Contextual. DISEÑO INVESTIGACIÓN Capítulo 5. Ejecución Evaluación. Primera investig. diagnóstica Capítulo 6. Ideas sobre la comprensión. Pedagógicadidáctica. Segunda investig. diagnóstica Capítulo 7. Uso de las TIC. Cognitiva Epistemológica. Análisis de páginas Web. Comunicacional. Diseño y desarrollo E-módulo Capítulo 8. Aplicación E-módulo. Investigación evaluativa Capítulo 9. Contexto. Entrada. Proceso. Producto. Conclusiones Capítulo 10. 16. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(31) Capítulo 2 MARCO TEÓRICO: EL CONSTRUCTIVISMO Y EL APRENDIZAJE EN LÍNEA. La educación contemporánea considera al constructivismo como la postura dominante en la que se basa la conceptualización de los procesos de enseñanza y de aprendizaje. No se puede decir que sea una teoría que tenga un enfoque unificado, ya que no concuerda con un sólo modelo de aprendizaje, pero en general, se establece que la mayor parte de lo que se entiende y aprende es construido por el sujeto y que su conocimiento del mundo se hace a través de representaciones que él mismo reestructura para su comprensión. Centrándonos en este marco teórico, corresponde en este capítulo desarrollar los fundamentos que sirven de base a la propuesta que estamos realizando en esta tesis. La presente revisión ha podido identificar tres vertientes que nutren nuestro trabajo tales como, la perspectiva sociocultural de Lev Vygotsky, el aprendizaje significativo de David Ausubel y el enfoque la Enseñanza para la Comprensión apoyado en la teoría de las inteligencias múltiples de Howard Gardner. En todos los casos, nuestra propuesta es tomar algunas ideas fundamentales de estos modelos tratando de integrarlas como ejes. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 17.

(32) Capítulo 2. Marco teórico: el constructivismo y el aprendizaje en línea. estructurantes de los aprendizajes constructivistas y la enseñanza en línea2 para lo cual se analizan ciertas características que definen una serie de postulados que sirven de base en el desarrollo del nuevo modelo que proponemos.. 2.1 LEV VYGOTSKY Y LA ESCUELA HISTÓRICA CULTURAL Comenzaremos describiendo la escuela denominada histórica cultural, cuyo principal representante es Lev Vygotsky. Este autor desarrolló una teoría según la cual los factores sociales, culturales e históricos desempeñan un papel en el desarrollo humano. El concepto de mediación propuesto por Vygotsky (1978) permite transformar las relaciones sociales en funciones mentales superiores, “es a través de la internalización de instrumentos y sistemas de signo producidos culturalmente, como se produce el desarrollo cognitivo” (Moreira. 1995a). De esta manera el énfasis está puesto en las formas en que las acciones humanas constituyen los escenarios socioculturales y como éstos a su vez impactan y transforman las acciones humanas. Se destaca la acción mediada en un contexto, en el cual el mundo exterior de las interacciones sociales se convierte en procesos y funciones psicológicas que se internalizan durante el aprendizaje social. Como consecuencia el aprendizaje antecede al desarrollo cognitivo. Esta posición presenta un carácter dialéctico de la relación individuo-sociedad, sujeto-cultura, en la cual es imposible dar cuenta de la acción del hombre sin considerar que estos aspectos, son producidos, reproducidos y transformados por el propio accionar de las personas. En este sentido, tanto la acción como sus escenarios son dos niveles de análisis, pero al mismo tiempo son inseparables, (Marrero Irrizarry, 1995). La reinterpretación de la perspectiva histórico-cultural ampliando el significado de contexto para considerar la cultura como el entorno natural en el cual se despliegan las personas, permite plantear situaciones de aprendizaje similares a las que los aprendices están expuestos fuera del ámbito escolar. Esto posee un efecto facilitador para el aprendizaje dado que sirve de base para que los 2. Se considera aprendizaje en línea aquel que se lleva a acabo con computadora y uso de conexión a Internet. Este último recurso puede ser usado esporádicamente.. 18. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(33) Capítulo 2. Marco teórico: el constructivismo y el aprendizaje en línea. nuevos conocimientos sean significativos para los estudiantes (Lacasa, 1994). Por otra parte, conocer el entorno cultural implica dar lugar a las creencias, elementos imprescindibles cuando se trata de enseñar cuestiones profundas relacionadas con la construcción del conocimiento científico. Un ejemplo de esto es el valor que se le puede adjudicar a la ciencia y el lugar que ocupa en el imaginario social de los alumnos y docentes. Para Vygotsky la función del aprendizaje debe ser la creación de zonas de desarrollo próximo (ZDP), definida como: …la distancia entre el nivel de desarrollo actual, determinado por la solución independiente de problemas, y el nivel de desarrollo potencial, determinado por medio de la solución de problemas bajo la orientación de un adulto o en colaboración con pares más capaces” (Vygotsky, 1978).. La ZDP representa el desarrollo cognitivo prospectivo, o sea que se proyecta a funciones que todavía no maduraron. Es interesante resaltar que esta entidad pone de manifiesto las potencialidades de las funciones metales como algo abierto y no definitivamente hecho. Esto último se vería facilitado por el uso de las nuevas tecnologías que a través de diferentes actividades que se pueden llevar a cabo en los entornos virtuales proporcionaría un aprendizaje entendido como un proceso en donde el alumno va progresivamente controlando su actividad y el profesor ayuda a estructurar los contenidos en una acción de enseñanza recíproca. En la teoría de Vygotsky son importantes los instrumentos psicológicos como recursos para dominar los procesos mentales, tales como la lengua, los símbolos algebraicos, los diagramas, mapas, entre otros. Estos instrumentos determinan la autoconstrucción del sujeto, por lo que resulta un individuo activo de su propio desarrollo (Frawley, 1997). En este sentido el aprendizaje estimula una variedad de procesos que emergen en la interacción con otras personas y en diversos contextos, pero siempre mediatizada por el lenguaje. También están los instrumentos técnicos que son usados para provocar cambios en otros objetos. La cultura provee herramientas, específicamente se trata de los artefactos que crea y produce el hombre como producto de esta cultura. Desde esta perspectiva podemos considerar a la virtualidad como un nuevo escenario donde el uso de la computadora es vista como una aplicación y proyección de. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 19.

(34) Capítulo 2. Marco teórico: el constructivismo y el aprendizaje en línea. la mente del usuario. Esta herramienta informática mediatiza las relaciones como si las personas estuvieran cara a cara, facilitando un gran número de interacciones. Bransford et al. (2001) le adjudica a las interacciones computacionales el papel de facilitadoras de algunas actividades, haciéndolas más fáciles, de manera tal que operan como un auxiliar externo de la memoria. Pero por otra parte, también pueden ser factores que determinan ciertas configuraciones del pensamiento y de la capacidad cognitiva de los sujetos. En una revisión de los postulados de Vygotsky, presentados por las posturas postvysgoskianas se presupone que la mente surge de la actividad mediada conjuntamente con las personas y en este sentido la mente es co-construida y distribuida. La cognición se distribuye entre los individuos y la información que se procesa entre los ellos; como también los instrumentos y artefactos proporcionados por la cultura (Daniels, 2003). En otras palabras la inteligencia se distribuye entre los individuos, el entorno, las representaciones simbólicas externas, las herramientas y los artefactos. Una oportunidad para distribuir las cogniciones son el establecimiento de redes que pueden ser próximas o distantes dando la oportunidad de que se constituyan por medio de las TIC, de esta manera la actuación con los instrumentos tecnológicos pasan de ser solitarios, a ser en colaboración. El mundo contemporáneo esta lleno de artefactos que se emplean para realizar labores y las TIC desempeñan un importante papel potenciando el trabajo y las actividades humanas. Esta nueva capacidad de “distribuir la inteligencia” auxiliada por herramientas y socialmente compartida enfrenta la necesidad de estructurar modelos de aprendizaje con TIC centrado en generar diferentes espacios de comunicación y la función de la virtualidad es ser el soporte de las interacciones que allí se producen. El acceso a la información ya no constituye ningún problema; la cuestión más importante es transformar esta información en conocimiento compartido, de manera que se puedan establecen verdaderas comunidades de aprendizaje. En estas se producen nuevas relaciones entre los actores que participan en la enseñanza y en el aprendizaje, permitiendo establecer procesos de negociación de significados. Pea (2001) sostiene que las herramientas de computación no son amplificadoras de la cognición sino que son como un instrumento que permite reorganizar el funcionamiento mental, lo que equivale usar nuevos potenciales para aprender y esto hace que “cambien las propiedades de lo que uno necesita saber”. Esta característica condiciona. 20. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias.

(35) Capítulo 2. Marco teórico: el constructivismo y el aprendizaje en línea. los contenidos de aprendizaje desplazando los objetivos de un determinado dominio a otro. Un ejemplo simple de esto es la calculadora, ya no se necesita incluir ejercitación práctica mecánica para la obtención de resultados precisos en las operaciones de cálculo básico, sino saber estimar y seleccionar los métodos de cálculo apropiados. Una derivación que atañe directamente a proponer un modelo con TIC se refiere al diseño de actividades que considere este potencial distribuido de la cognición y que si se trata específicamente de enseñar ciencias, el punto de partida se basa en incluir cuestiones profundas relacionadas con los procedimientos de las ciencias, en un acuerdo a las teorías enmarcadas en el contexto histórico-cultura. En síntesis, la manera en que se concibe el aprendizaje y sus relaciones incide en las definiciones que se tomen para desarrollar un modelo de enseñanza con TIC. Con estas consideraciones damos por finalizado el aporte de esta teoría a nuestro modelo A continuación expondremos algunas de las ideas de la teoría de Ausubel porque junto con las cuestiones planteadas, nos provee de elementos constructivistas fundamentales para desarrollar el modelo de enseñanza con TIC, que vamos a proponer.. 2.2 DAVID AUSUBEL Y EL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO A continuación expondremos algunas de las ideas de Ausubel (2000), por ser considerado como uno de los autores más importantes y representativos de las teorías del aprendizaje contemporáneas. Resulta valioso su estudio porque es una teoría utilizada en el campo de la enseñanza de las ciencias, y puede servir de fundamento para los desarrollos con nuevas tecnologías, siendo además, una propuesta en la que el trabajo escolar está diseñado para superar el memorismo tradicional de las aulas y lograr un aprendizaje más integrador, comprensivo y autónomo. La principal noción que postula Ausubel es la de aprendizaje significativo, que se define como un proceso a través del cual la tarea de aprendizaje puede relacionarse de manera no arbitraria y sustantiva con la estructura cognitiva de la persona que aprende. La no arbitrariedad significa que la relación de la. N. Valeiras. Las TIC integradas en un modelo constructivista para la Enseñanza de las Ciencias. 21.